Garso lygio matuoklio struktūra
Garso lygio matuoklis yra pagrindinė triukšmo matavimo priemonė. Tai elektroninis prietaisas, tačiau jis skiriasi nuo objektyvių elektroninių prietaisų, tokių kaip voltmetrai. Konvertuojant akustinį signalą į elektrinį signalą, galima imituoti žmogaus ausies reakcijos greičio į garso bangas laiko charakteristikas; skirtingo jautrumo aukštiems ir žemiems dažniams dažnines charakteristikas bei dažnių charakteristikų keitimo, esant skirtingam garsumui, intensyvumo charakteristikas. Garso lygio matuoklis yra subjektyvus elektroninis instrumentas
Garso lygio matuoklio struktūra
Jį sudaro mikrofonas, stiprintuvas, slopintuvas, svorinis tinklas, detektorius, indikacinis skaitiklis ir maitinimo šaltinis.
1. Mikrofonas
Tai prietaisas, kuris garso slėgio signalą paverčia įtampos signalu, taip pat žinomas kaip mikrofonas, ir yra puikus jutiklis. Įprasti mikrofonai yra krištolinis, elektretinis, judantis ritė ir kondensatorius.
Judantis ritės jutiklis susideda iš vibruojančios diafragmos, judančios ritės, nuolatinio magneto ir transformatoriaus. Vibruojanti diafragma pradeda vibruoti po to, kai ją veikia garso bangos slėgis, ir verčia su ja sumontuotą kilnojamąją ritę vibruoti magnetiniame lauke ir generuoti indukuotą srovę. Srovė kinta priklausomai nuo vibruojančios diafragmos akustinio slėgio dydžio. Kuo didesnis garso slėgis, tuo didesnė generuojama srovė; kuo mažesnis garso slėgis, tuo mažesnė generuojama srovė.
Talpiniai jutikliai daugiausia sudaryti iš metalinių diafragmų ir metalinių elektrodų, kurie yra arti vienas kito, o tai iš esmės yra plokščias kondensatorius. Metalinė diafragma ir metaliniai elektrodai sudaro dvi plokščiojo kondensatoriaus plokštes. Kai diafragma yra veikiama garso slėgio, diafragma deformuojasi, keičiasi atstumas tarp dviejų plokščių, taip pat keičiasi talpa, todėl susidaro kintamoji įtampa, kurios bangos forma yra mikrofono ir garso slėgio lygio linijiniame diapazone, formuojant santykį. realizuoja garso slėgio signalo pavertimo įtampos signalu funkciją.
Kondensatorinis mikrofonas yra idealus mikrofonas akustiniam matavimui. Jis turi didelio dinaminio diapazono, plokščio dažnio atsako, didelio jautrumo ir gero stabilumo bendroje matavimo aplinkoje pranašumus, todėl yra plačiai naudojamas. Kadangi talpinio jutiklio išėjimo varža yra labai didelė, būtina atlikti varžos transformaciją per pirminį stiprintuvą. Pirminis stiprintuvas yra sumontuotas garso lygio matuoklio viduje, netoli tos dalies, kurioje sumontuotas talpinis jutiklis.
2. Stiprintuvas ir slopintuvas
Daugelyje šiuo metu populiarių vietinių ir importuotų stiprintuvų stiprinimo grandinėje naudojami dviejų pakopų stiprintuvai, būtent įvesties stiprintuvas ir išvesties stiprintuvas, o jų funkcija yra stiprinti silpnus elektrinius signalus. Įvesties slopintuvas ir išvesties slopintuvas naudojami įvesties signalo slopinimui ir išėjimo signalo slopinimui pakeisti taip, kad matuoklio galvutės rodyklė būtų nukreipta į atitinkamą padėtį, o kiekvienos pavaros slopinimas būtų 1{{2 }} decibelų. Įvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra apatinis matavimo galas (pvz., 0–70 dB), o išvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra aukščiausias matavimo taškas (70–120). dB). Įvesties ir išvesties slopintuvų ciferblatai dažnai būna skirtingų spalvų, o šiuo metu juoda ir permatoma dažnai yra suporuotos. Kadangi daugelio garso lygio matuoklių aukštas ir žemas ribos 70 decibelų, sukant būtina neleisti viršyti ribos, kad nesugadintumėte įrenginio.
3. Svėrimo tinklas
Siekiant imituoti skirtingą žmogaus klausos jautrumą skirtingais dažniais, yra įmontuotas įrenginys, galintis imituoti žmogaus ausies klausos ypatybes ir koreguoti elektrinį signalą į tinklą, panašų į klausą. Šis tinklas vadinamas svoriniu tinklu. Garso slėgio lygis, išmatuotas per svėrimo tinklą, nebėra objektyvaus fizinio dydžio garso slėgio lygis (vadinamas linijiniu garso slėgio lygiu), bet garso slėgio lygis, pakoreguotas klausos pojūčiu, vadinamas svertiniu garso lygiu arba triukšmo lygiu.
Paprastai yra trijų tipų svertiniai tinklai: A, B ir C. A svertinis garso lygis yra skirtas imituoti žmogaus ausies dažnines charakteristikas ir žemo intensyvumo triukšmą, žemiau 55 decibelų; B svertinis garso lygis turi imituoti 55-85 decibelų vidutinio intensyvumo triukšmo dažnines charakteristikas; C svertinis garso lygis skirtas imituoti didelio intensyvumo triukšmo charakteristikos dažnines charakteristikas. Skirtumas tarp šių trijų yra žemo dažnio triukšmo komponentų slopinimo laipsnis. A susilpnina labiausiai, po to B ir C mažiausiai. A svertinis garso lygis yra plačiausiai naudojamas triukšmo matavimas pasaulyje, nes jo charakteristikos kreivė artima žmogaus ausies klausos charakteristikoms, o B ir C pradedami naudoti palaipsniui. Triukšmo lygio rodmenys, paimti iš garso lygio matuoklių, turi nurodyti matavimo sąlygas.
4. Geofonas ir indikatoriaus galvutė
Norint parodyti sustiprintą signalą per skaitiklį, taip pat reikalingas detektorius, kuris greitai kintantį įtampos signalą paverstų lėčiau kintančiu nuolatinės srovės įtampos signalu. Šios nuolatinės srovės įtampos dydis yra proporcingas įvesties signalo dydžiui. Pagal matavimo poreikius detektorius gali būti suskirstytas į smailės detektorių, vidutinį detektorių ir juodą RMS detektorių. Didžiausias detektorius gali suteikti maksimalią tam tikro laiko intervalo reikšmę, o vidutinis detektorius gali išmatuoti savo absoliučią vidutinę vertę tam tikru laiko intervalu. Šaknies kvadratiniai detektoriai naudojami daugeliui matavimų, išskyrus impulsinius garsus, tokius kaip šaudymas, kuriems reikalingi didžiausi matavimai.
Vidutinės kvadratinės vertės detektorius gali kvadratu, vidurkiu ir kvadratine šaknimi kintamosios srovės signalą gauti vidutinę kvadratinę įtampos vertę ir galiausiai nusiųsti vidutinės kvadratinės įtampos signalą į indikatoriaus galvutę. Rodomoji skaitiklio galvutė yra elektrinis skaitiklis, kol jo skalė yra sukalibruota, triukšmo lygio decibelų reikšmę galima nuskaityti tiesiai iš skaitiklio galvutės. . Vidutinis „greito“ pavaros laikas yra 0,27 s, o tai labai artima fiziologiniam vidutiniam žmogaus klausos organo laikui; vidutinis "lėtos" pavaros laikas yra 1,05 s. Matuojant pastovaus būsenos triukšmą arba norint įrašyti garso lygio kitimo procesą, tikslingiau naudoti „greitą“ pavarą; kai matuojamo triukšmo svyravimai palyginti dideli, tikslingiau naudoti „lėtą“ pavarą.
